基于CFD数值模拟的豆腐干软罐头杀菌工艺优化

针对豆腐干软罐头恒温热杀菌工艺中存在的因杀菌过度而品质不佳问题,开展了杀菌工艺优化.首先利用CFD软件数值模拟杀菌过程获取节点温度历史,筛选出杀菌值>3 min且蒸煮值能够有效减小的梯度升温方法,再利用试验对该方法进行验证,通过比较实际杀菌过程的杀菌值、蒸煮值及具体品质指标,同时,结合工业生产的需要,最终确定一种升温模式作为优化杀菌工艺.研究最终得到一种即能满足安全指标且品质劣化程度显著降低的豆腐干软罐头梯度升温杀菌工艺:第一阶段升温到100℃恒温20 min;第二阶段继续升温到120℃保温杀菌15 min.该工艺杀菌值为3.7392>3 min,表面蒸煮值和体积平均蒸煮值分别比原有的恒温杀菌工艺(30 min/116℃)降低10.1%和8.69%(P<0.01);杀菌后豆腐干亮度值、红度值和黄度值分别比原有工艺提升3.75%、27.4%和43.4%,含水率提升1.58%,剪切力降低30.1%,表面硬度降低78.9%同时表面凝聚性提高551%;该杀菌工艺温度峰值能够满足工业化生产需求.研究结果为固体软罐头食品的变温杀菌工艺优化提供参考.